数学理卷·2017届湖南师大附中高三上学期第四次月考(2016

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数学理卷·2017届湖南师大附中高三上学期第四次月考(2016

炎德·英才大联考湖南师大附中2017届高三月考试卷(四)‎ 数 学(理科)‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共8页。时量120分钟。满分150分。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.‎ ‎                             ‎ ‎(1)复数=(D)‎ ‎(A)1-2i (B)1+2i ‎(C)-1+2i (D)-1-2i ‎(2)执行如图所示的程序框图,则输出的i值为(B)‎ ‎(A)3 (B)4 (C)5 (D)6‎ ‎(3)设向量a,b均为单位向量,且|a+b|=1,则a与b夹角为(C)‎ ‎(A) (B) (C) (D) ‎(4)设m、n是两条不同的直线,α、β是两个不同的平面,给出下列四个命题: ‎ ‎①若m⊥α,n∥α,则m⊥n;②若m∥n,n∥α,则m∥α;③若m∥n,n⊥β,m∥α,则α⊥β;④若m∩n=A,m∥α,m∥β,n∥α,n∥β,则α∥β.‎ 其中真命题的个数是(C)‎ ‎(A)1 (B)2 (C)3 (D)4‎ ‎(5)已知函数y=ax,y=xb,y=logcx的图象如图所示,则(C)‎ ‎(A)a>b>c ‎(B)a>c>b ‎(C)c>a>b ‎(D)c>b>a ‎(6)一个几何体的三视图如图所示,其中正视图、俯视图中的圆以及侧视图中的圆弧的半径都相等,侧视图中的两条半径互相垂直,若该几何体的体积是π,则它的表面积是(D)‎ ‎(A) π (B) (C) 3π (D) 4π ‎(7)已知数列{an},{bn}满足a1=1,且an,an+1方程x2-bnx+2n=0的两根,则b10等于(D)‎ ‎(A)24 (B)32 (C)48 (D)64‎ ‎(8)从5位同学中选派4位同学在星期五、星期六、星期日参加公益活动,每人一天,要求星期五有2人参加,星期六、星期日各有1人参加,则不同的选派方法共有(B)‎ ‎(A)40种 (B)60种 (C)100种 (D)120种 ‎(9)已知F1、F2分别是双曲线C:-=1的左、右焦点,若F2关于渐近线的对称点恰落在以F1为圆心,|OF1|为半径的圆上(O为原点),则双曲线C的离心率为(D)‎ ‎(A) (B)3 (C) (D)2‎ ‎(10)如果对于任意实数x,[x]表示不超过x的最大整数. 例如[3.27]=3,[0.6]=0.那么“[x]=[y]”是“|x-y|<1”的(A)‎ ‎(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 ‎(C)充要条件 (D)既不充分也不必要条件 ‎(11)设直线l:3x+4y+a=0,圆C:(x-2)2+y2=2,若在圆C上存在两点P,Q,在直线l上存在一点M,使得∠PMQ=90°,则a的取值范围是(C)‎ ‎(A)[-18,6] (B)[6-5,6+5]‎ ‎(C)[-16,4] (D)[-6-5,-6+5]‎ ‎(12)若函数f(x)=则当k>0时,函数y=f[f(x)]+1的零点个数为(D)‎ ‎(A)1 (B)2 (C)3 (D)4‎ ‎【解析】结合图象分析.当k>0时,f[f(x)]=-1,则f(x)=t1∈或f(x)=t2∈(0,1).对于f(x)=t1,存在两个零点x1、x2;对于f(x)=t2,存在两个零点x3、x4,共存在4个零点,故选D.‎ 选择题答题卡 题 号 ‎(1)‎ ‎(2)‎ ‎(3)‎ ‎(4)‎ ‎(5)‎ ‎(6)‎ ‎(7)‎ ‎(8)‎ ‎(9)‎ ‎(10)‎ ‎(11)‎ ‎(12)‎ 答 案 D B C C C D D B D A C D 第Ⅱ卷 本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)~(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)~(23)题为选考题,考生根据要求作答.‎ 二、填空题:本题共4小题,每小题5分.‎ ‎(13)在二项式的展开式中,x的一次项系数为__-80__.(用数字作答)‎ ‎(14)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有圆堢瑽,周四丈八尺,高一丈一尺.问积几何?答曰:二千一百一十二尺.术曰:周自相乘,以高乘之,十二而一”.这里所说的圆堢瑽就是圆柱体,它的体积为“周自相乘,以高乘之,十二而一.”就是说:圆堢瑽(圆柱体)的体积V=×(底面的圆周长的平方×高),则该问题中圆周率π的取值为__3__.‎ ‎【解析】由题意,圆堢瑽(圆柱体)底面的圆周长48尺,高11尺,体积为2 112(立方)尺,设圆堢瑽(圆柱体)的底面半径为r,则 ,解得π=3, r=8,故答案为:3.‎ ‎(15)若x,y满足 ,则2x+y的取值范围是__[0,3]__.‎ ‎(16)函数f(x)=sin (ωx+φ)的导函数y=f′(x)的部分图象如图所示,其中,A,C为图象与x轴的两个交点,B为图象的最低点.若在曲线段与x轴所围成的区域内随机取一点,则该点在△ABC内的概率为____.‎ ‎【解析】由f′(x)=ωcos(ωx+φ)知|AC|=,|yB|=ω,所以S△ABC=·|AC|·|yB|= ,‎ 设A(x0,0) ,则ωx0+φ=,C,‎ 设曲线段与x轴所围成的区域的面积为S,则 S=|∫x0+x0f′(x)dx|=-∫x0+x0f′(x)dx=-f(x)|x0+x0=f(x0)-f ‎=sin(ωx0+φ)-sin=sin-sin=2. ‎ 所以该点在△ABC内的概率P===.‎ 三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.‎ ‎(17)(本小题满分12分)‎ 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,函数f(x)=2sin(x-A)cos x+sin(B+C)(x∈R),f(x)的图象关于点对称.‎ ‎(Ⅰ)当x∈时,求f(x)的值域;‎ ‎(Ⅱ)若a=7且sin B+sin C=,求△ABC的面积.‎ ‎【解析】(Ⅰ)f(x)=2sin(x-A)cos x+sin(B+C)‎ ‎=2(sin xcos A-cos xsin A)cos x+sin A ‎=2sin xcos xcos A-2cos2xsin A+sin A ‎=sin 2xcos A-cos2xsin A=sin(2x-A),‎ 由函数f(x)的图象关于点对称,知f=0,‎ 即sin =0,又0<A<π,故A=,所以f(x)=sin,‎ 当x∈时,2x-∈,‎ 所以- <sin≤1.即f(x)的值域为;‎ ‎(Ⅱ)由正弦定理得===,则sin B=b,sin C=c,‎ 所以sin B+sin C=(b+c)=,即b+c=13,‎ 由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得49=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc,从而bc=40,‎ 则△ABC的面积为S=bcsin A=×40×=10.‎ ‎(18)(本小题满分12分)‎ 某网络营销部门为了统计某市网友2016年11月11日在某淘宝店的网购情况,随机抽查了该市当天60名网友的网购金额情况,得到如下数据统计表(如表):‎ 网购金额 ‎(单位:千元)‎ 频数 频率 ‎(0,0.5]‎ ‎3‎ ‎0.05‎ ‎(0.5,1]‎ x p ‎(1,1.5]‎ ‎9‎ ‎0.15‎ ‎(1.5,2]‎ ‎15‎ ‎0.25‎ ‎(2,2.5]‎ ‎18‎ ‎0.30‎ ‎(2.5,3]‎ y q 合计 ‎60‎ ‎1.00‎ ‎  ‎ 若网购金额超过2千元的顾客定义为“网购达人”,网购金额不超过2千元的顾客定义为“非网购达人”,已知“非网购达人”与“网购达人”人数比恰好为3∶2.‎ ‎(Ⅰ)试确定x,y,p,q的值,并补全频率分布直方图(如图).‎ ‎(Ⅱ)该营销部门为了进一步了解这60名网友的购物体验,从“非网购达人”、“网购达人”中用分层抽样的方法确定10人,若需从这10人中随机选取3人进行问卷调查.设ξ为选取的3人中“网购达人”的人数,求ξ的分布列和数学期望.‎ ‎【解析】(Ⅰ)根据题意,有,‎ 解得.‎ ‎∴p=0.15,q=0.10.‎ 补全频率分布直方图如图所示.‎ ‎(Ⅱ)用分层抽样的方法,从中选取10人,‎ 则其中“网购达人”有10×=4人,‎ ‎“非网购达人”有10×=6人.故ξ的可能取值为0,1,2,3;P(ξ=0)==,P(ξ=1)==,P(ξ=2)==,P(ξ=3)==.‎ 所以ξ的分布列为:‎ ξ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ P ‎∴E(ξ)=0×+1×+2×+3×=.‎ ‎(19)(本小题满分12分)‎ 如图,正方形ABCD的边长为4,E,F分别为BC,DA的中点.将正方形ABCD沿着线段EF折起,使得∠DFA=60°. 设G为AF的中点.‎ ‎(Ⅰ)求证:DG⊥EF;‎ ‎(Ⅱ)求直线GA与平面BCF所成角的正弦值;‎ ‎(Ⅲ)设P,Q分别为线段DG,CF上一点,且PQ∥平面ABEF,求线段PQ长度的最小值.‎ ‎【解析】(Ⅰ)因为正方形ABCD中,E,F分别为BC,DA的中点,所以EF⊥FD,EF⊥FA,将正方形ABCD沿着线段EF折起后,仍有EF⊥FD,EF⊥FA,而FD∩FA=F,‎ 所以EF⊥平面DFA.又因为DG平面DFA,所以DG⊥EF.‎ ‎(Ⅱ)因为∠DFA=60°,DF=FA,所以△DFA为等边三角形,又AG=GF,故DG⊥FA.‎ 由(Ⅰ),DG⊥EF,又EF∩FA=F,所以DG⊥平面ABEF.‎ 设BE的中点为H,连接GH,则GA,GH,GD两两垂直,故以GA,GH,GD分别为x轴、y轴和z轴,建立空间直角坐标系如图,‎ 则G(0,0,0),A(1,0,0),B(1,4,0),C(0,4,),F(-1,0,0), ‎ 所以=(1,0,0),=(-1,0,),=(-2,-4,0).‎ 设平面BCF的一个法向量为m=(x,y,z), ‎ 由m·=0,m·=0,得 令z=2,得m=(2,-,2).‎ 设直线GA与平面BCF所成角为α,‎ 则sin α=|cos〈m,〉|==.‎ 即直线GA与平面BCF所成角的正弦值为.‎ ‎(Ⅲ)由题意,可设P(0,0,k)(0≤k≤),=λ(0≤λ≤1),‎ 由=(1,4,),得=(λ,4λ,λ),‎ 所以Q(λ-1,4λ,λ),=(λ-1,4λ,λ-k).‎ 由(Ⅱ),得=(0,0,)为平面ABEF的法向量.‎ 因为PQ∥平面ABEF,所以·=0,即λ-k=0.‎ 所以||===,‎ 又因为17λ2-2λ+1=17+,所以当λ=时,||min=.‎ 所以当λ=,k=时,线段PQ长度有最小值.‎ ‎(20)(本小题满分12分)‎ 已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,以E的四个顶点为顶点的四边形的面积为4.‎ ‎(Ⅰ)求椭圆E的方程;‎ ‎(Ⅱ)设A,B分别为椭圆E的左、右顶点,P是直线x=4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP,BP分别与椭圆相交于异于A,B的点M、N,试探究,点B是否在以MN为直径的圆内?证明你的结论.‎ ‎【解析】(Ⅰ)依题意得=,·2a·2b=4,又a2=b2+c2,由此解得a=2,b=.所以椭圆E的方程为 +=1.‎ ‎(Ⅱ)点B在以MN为直径的圆内.证明如下:‎ 方法1:由(Ⅰ)得A(-2,0),B(2,0).设M(x0,y0).‎ ‎∵M点在椭圆上,∴y02=(4-x02). ①‎ 又点M异于顶点A、B,∴-20,∴·>0,于是∠MBP为锐角,从而∠MBN为钝角,‎ 故点B在以MN为直径的圆内.‎ 方法2:由(Ⅰ)得A(-2,0),B(2,0).设M(x1,y1),N(x2,y2),‎ 则-20,使(x0-k)f′(x0)+x0+1<0,求k的最小值.‎ ‎【解析】(Ⅰ) 若a≤0,则对一切x>0,f(x)=eax-x<1,这与题设矛盾, ‎ 故a>0.而f′(x)=aeax-1,令f′(x)=0,得x=ln. ‎ 当xln时,f′(x)>0,f(x)单调递增,‎ 故当x=ln时,f(x)取最小值f=-ln. ‎ 于是对一切x∈R,f(x)≥1恒成立,当且仅当-ln≥1. ① ‎ 令g(t)=t-tln t,则g′(t)=-ln t. ‎ 当00,g(t)单调递增;当t>1时,g′(t)<0,g(t)单调递减. ‎ 故当t=1时,g(t)取最大值g(1)=1.因此,当且仅当=1即a=1时,①式成立. ‎ 综上所述,a的取值集合为{1}. ‎ ‎(Ⅱ)a=1时,f′(x)=ex-1, 所以(x-k)f′(x)+x+1=(x-k)(ex-1)+x+1, ‎ 故当x>0时, (x-k)f′(x)+x+1<0等价于k>+x, ②‎ 令h(x)=+x(x>0),则h′(x)=+1=,‎ 令φ(x)=ex-x-2(x>0),则φ′(x)=ex-1 >0,φ(x)在(0, +∞)上单调递增,而φ(1)<0,φ(2)>0,所以φ(x)在(0, +∞)上存在唯一的零点,亦即h′(x)在(0, +∞)上存在唯一的零点,设此零点为α,‎ 则α∈(1,2),eα=α+2,‎ 当x∈(0,α)时, h′(x)<0;当x∈(α,+∞)时, h′(x)>0,所以h(x)在(0,+∞)上的最小值为h(α) ,而h(α)=+α=α+1∈(2,3),‎ 而由②知,存在x0>0,使(x0-k)f′(x0)+x0+1<0等价于k>h(α),所以整数k的最小值为3. ‎ 请考生在(22)、(23)两题中任选一题作答.如果多做,则按所做第一题计分,作答时请写清题号.‎ ‎(22)(本题满分10分)选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(α为参数),M为C1上的动点,P点满足=2,点P的轨迹为曲线C2.‎ ‎(Ⅰ)求C2的普通方程;‎ ‎(Ⅱ)在以O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,射线θ=与C1的异于极点的交点为A,与C2的异于极点的交点为B,求|AB|.‎ ‎【解析】(Ⅰ)设P(x,y),则由条件知M. 由于M点在C1上,所以 ,即 ,消去参数α得x2+(y-4)2=16, ‎ 即C2的普通方程为x2+(y-4)2=16.‎ ‎(Ⅱ)曲线C1的极坐标方程为ρ=4sin θ,曲线C2的极坐标方程为ρ=8sin θ.‎ 射线θ=与C1的交点A的极径为ρ1=4sin,‎ 射线θ=与C2的交点B的极径为ρ2=8sin.‎ 所以|AB|=|ρ2-ρ1|=2.‎ ‎(23)(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲 已知函数f(x)=m-|x-2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[-1,1].‎ ‎(Ⅰ)求m的值;‎ ‎(Ⅱ)若a,b,c∈R+,且++=m,求证:a+2b+3c≥9.‎ ‎【解析】(Ⅰ)因为f(x)=m-|x-2|,所以f(x+2)≥0等价于|x|≤m,‎ 由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集为{x|-m≤x≤m},又f(x+2)≥0的解集为[-1,1],故m=1.‎ ‎(Ⅱ)由(Ⅰ)知++=1,a,b,c∈R+,‎ 方法1:由基本不等式得:‎ a+2b+3c=(a+2b+3c) ‎=3+++ ‎≥3+2+2+2=9.‎ 方法2:由柯西不等式得 a+2b+3c=(a+2b+3c)≥=9.‎
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